湿化学工艺导电性LaNiO3薄膜的制备表征及应用.pdf

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1、第23卷第4期化学研究与应用Vo1．23，No．42011年4月ChemicalResearchandApplicationApr．，2011文章编号：1004—1656(2011)04-0401-07湿化学工艺导电性LaNiO3薄膜的制备表征及应用彭焕英，殷明志，杨亮亮，蒋迪波(西北工业大学理学院，陕西西安710129)摘要：为改进以醇盐为原料溶胶—凝胶制备LaNiO，(LNO)薄膜工艺中存在的诸多苛刻因素，本文以无机盐为原料，利用湿化学工艺在硅衬底上制备了LNO薄膜，La(NO，)，·6H：O和Ni(NO，2·6H：O冰醋酸溶液通过配

2、体交换形成金属醋酸盐的冰醋酸溶液，回流时用乙酸酐(CH，CO)：O除硝酸根和结晶水，而乙酰丙酮(AcAc)部分取代醋酸盐分子中的醋酸根而形成的M(OAc)．．(AcAc)(M=La3或Ni“)能部分水解形成M(OH)(AcAc)。该羟基金属离子通过羟基聚合并与甲基纤维素(MCL)形成线状结构LNO溶胶，易于成膜。LNO薄膜经过550．850~C／60min退火形成多晶膺立方钙钛矿结构，其晶格参数a=3．84A。四引线法测定厚度0．61．tmLNO薄膜电阻率与温度的变化在-163—150~U之间能符合P=P。+A，I’2关系式。在1KHz测

3、试频率下，测得Pb(Zr0．52Tin柏)O3(PZT)(52／48)薄膜剩余极化强度Pr在LNO／Pt／Ti／SiO2／Si衬底和Pt／Ti／SiO2／Si衬底上分别为19．6和23．5tLC·cm，矫顽场分别为76．1和85．1kV·cm～。关键词：溶胶一凝胶工艺；LaNiO3薄膜；PZT／LNO中图分类号：O614．3文献标识码：AFabrication，characterizationandapplicationsofconductiveLaNiO3filmsthsol-chemicalprocessPENGHuan—ying，Y

4、INMing—zhi’，YANGLiang—liang，JIANGDi—bo(SchoolofScience，NorthwesternPolytechnicUniversity，Xi’all，710129，China)Abstract：Basingonimprovingharshconditionsofsol—gelprocessofalkoxides，adenseconductiveLaNiO3(LNO)filmsonSiC2／Sisubstrateswerefabricatedbysol—chemicalprocesswithcorr

5、espondinginorganicsalts．Lanthanumacetateandnickelacetateglacialaceticacidsolutionswerepreparedvialigandexchangestartingfromlanthanumnitratehexahydrateandnickelnitratetetrahydrateafterbeingrefluxed，(CH3co)2OremovednitratesandthecrystallizedH20completely．Acetylacetone(AcAc)

6、waspartiallybi—dentatedwiththemetallicionofthemetallicacetatesandformedM(OAc)(AcAc)，whichwerehydrolyzedintoM(OH)(AcAe)byaddinglOml0．4％MCL(methylcellulose)solution．eM(OH)(AcAc)，polymerizingandcombiningwithMCL．formedLNOsolprecursorwithheteropolymericstructureandfilmingeasil

7、y．PerovskiteLNOfilmswereannealedat550—850℃／6Ominanditslatticeparameteris0．384aw1．ThetemperaturedependenceofresistivityforLNOfilmwith0．6mthicknessthatmeasuredbythefour-probemethodcanfitwellbythePP0+Abetween一163-15O．rI'heremnantpolarizationsandcoer-clvefieldsforPb(z52Tio．48

8、)O3(PZT)()thinfilmswithLNO／Pt／Ti／SiO2／sjandPIsi02／siassubstratesare19．6and’U23．5tLC·cm．76．1and85